Слънчево зарядно устройство: устройство и принцип на работа на слънчево зареждане

Все повече ценители на активния отдих предпочитат да прекарат ваканциите и почивните си дни по-близо до девствената природа.Но за съвременния човек е трудно да се откаже от предимствата на цивилизацията - кой от нас не взема мобилен телефон, лаптоп или фотоапарат на пътуване?

Но ако имате в багажа си зарядно със слънчева енергия, проблемът със захранването на вашите устройства ще бъде решен. Остава само да разберете как да изберете правилното устройство. Статията, която представяме, ще осигури ефективна помощ за изясняване на всички въпроси.

Какво е слънчево зареждане?

Тези зарядни устройства могат да преобразуват слънчевата енергия в постоянен електрически ток. Могат да работят с различни модели навигатори, плеъри, лаптопи, телефони, фотоапарати и други преносими устройства.

Но времето за зареждане директно зависи от мощността на самото устройство и вида на разреденото устройство, следователно, за да изберете наистина практично и универсално устройство, си струва да разберете неговите характеристики.

Конструктивни характеристики на устройството

Самото устройство се състои от кристален панел, контролер за ниво на зареждане/разреждане и преобразувател на слънчева към електрическа енергия.

Някои модели са оборудвани и с буферна батерия, състояща се от няколко литиеви клетки, което позволява на устройството не само да преобразува, но и да акумулира енергия, за да освободи заряд дори на тъмно.

Само преди няколко години слънчевите зарядни бяха доста скъпи устройства, но днес са масов продукт на достъпна цена

Предимства на слънчевите зарядни устройства:

• Универсален - адаптиран за различни устройства (USB конекторите са осигурени на кутията, а повечето модели са допълнително оборудвани със специални адаптери за различни видове електрическо оборудване).
• Заема малко място в пътния багаж.
• Има богат избор от форми, цветове, размери и мощност, за да задоволят различни нужди и естетически вкусове.

Е, най-същественият недостатък на всички слънчеви зарядни устройства е дългото време, което им отнема да натрупат „мощност“.Освен това трябва да се разбере, че ако почти всеки модел може да се справи със захранването на мобилен телефон или камера, тогава активен „абсорбатор“ на енергия като лаптоп вече ще изисква впечатляваща мощност от слънчева батерия и капацитивна батерия.

Как работи устройството

Преносимите зарядни устройства със слънчева енергия са автономни системи, които могат да обработват енергия както от лъчи, така и от мрежата, флуоресцентни лампи или компютър. Освен това много модели не се нуждаят от интензивно слънце - те натрупват заряд дори в облачни дни, въпреки че ефективността, разбира се, пада (от 20 до 70%).

Ако закупите устройство с възможност за свързване към електрически контакт, можете значително да спестите време за натрупване на заряд в облачно време

Устройството работи по следния начин: кристалите на панела абсорбират слънчева енергия, преобразувателят я „преработва“ в електрически ток, който се подава към източника на енергия. Когато мобилен телефон или друго устройство е свързано към този източник с помощта на кабел, натрупаната енергия постепенно се влива в разреденото устройство.

Видове соларни зарядни устройства

Що се отнася до външния вид, производителите вече са се опитали не само да разнообразят цветовата схема и формата на устройствата, но и да направят устройството възможно най-удобно за използване в различни ситуации. Нека да разгледаме най-популярните опции.

Моноблок – компактно устройство, състоящо се от панел и задвижване, затворено в здрав метален или пластмасов корпус. Такова устройство ще „спести“ разреден телефон на плажа или пикник и няма да заема много място в обикновена чанта.

Моноблоковете са удобни за ежедневието - не заемат много място и могат да се зареждат не само от слънцето, но и по време на работа на лаптоп или компютър

Гъвкав панел – тънък сгъваем или разгъващ се панел с фотоклетки. Заема малко място в багажа ви и тежи много по-малко от своя солиден, затворен конкурент. Но въпреки приличната зона на "покритие", гъвкави плочи акумулират слънчев заряд почти два пъти по-бавно от моноблоковете.

Освен това повечето панели работят само от пряка слънчева светлина, без да съхраняват енергия за бъдеща употреба - те нямат вградена батерия. Въпреки това винаги можете да допълните зареждането си с външно устройство за съхранение с необходимата мощност.

Така че гъвкавите панели са добър вариант за решаване на проблема с презареждането на устройства с ниска мощност по време на „стационарна“ ваканция - в страната, риболов, с палатка. Но за туристическо пътуване е по-добре да разгледате друга опция.

По време на шофиране гъвкавият панел може да бъде компактно сгънат и поставен в багажника или прикрепен към покрива на колата, а в покой може просто да се разпъне на слънце.

Вградено зареждане – устройството се състои от слънчеви панели, които са прикрепени от външната страна на чанти или раници за пътуване. Те ви позволяват да презареждате устройства по време на пътуване или да съхранявате заряд във вградената батерия.

Този аксесоар може да се използва и по предназначение - за носене на всякакви предмети или електроника, което е много удобно за тези, които обичат туризъм или работа на открито.

Въпреки че „енергийните раници“ изглеждат привлекателни и стилни, можете също толкова лесно да прикрепите временно всеки друг тип зарядно към чантата си (много модели дори са оборудвани със специални карабинери) и да не се притеснявате за безопасността на устройството по време на дъжд или почистване

Сгъваеми легла – това могат да бъдат или няколко гъвкави панела, компактно сгънати в „стек“, или вариант на два моноблока, затворени в твърда кутия във формата на падаща книга.

Основната цел на такова устройство е да сведе до минимум „улавянето“ на използваемото пространство в обема на вашия багаж и да увеличи ефективността поради по-големия брой фотоклетки. Приятен бонус е, че повечето модели са оборудвани с стойки за раница или прозорец на кола.

Размерът на мидата може да бъде избран според вашите нужди: за зареждане на мобилен телефон е достатъчно устройство с размерите на самия телефон, но за лаптопи и таблети панелът, дори когато е сгънат, няма да бъде по-малък от A5 лист

Но независимо от дизайна, всички слънчеви зарядни устройства работят на един и същи принцип, така че нека разгледаме важни технически нюанси, които ще помогнат при закупуването на устройство.

Как да изберем правилния вариант?

Първо, трябва да вземете решение за броя и видовете устройства, които планирате да зареждате чрез слънчево зареждане. Мощността на устройството и вида на изходния порт зависят от тези параметри.

Ако устройството има няколко USB порта, можете едновременно да свързвате и зареждате различни устройства, основното е, че мощността на батерията позволява това

Характеристиките на различните устройства могат да бъдат изяснени, като се разгледат техните инструкции за експлоатация, а при някои устройства работното напрежение е посочено и на зарядното устройство, което е включено в комплекта, така че няма да е трудно да се ориентирате. В краен случай винаги можете да закупите необходимия адаптер.

Основни параметри и приятни допълнения

Характеристиките на тока на зареждане определят времето, необходимо на устройството за презареждане на различни устройства. Този индикатор се измерва в ампери и е обозначен на портовете на устройството.

Стойности:

• 1 ампер – предназначен за мобилни телефони, електронни цигари, часовници, плеъри.
• 2 ампера – подходящи за таблети, смартфони, цифрови фотоапарати и видеокамери.
• 2,5-3 ампера - ще се справи със зареждането на нетбуци и лаптопи.

Също така е важно да знаете изходното напрежение, тъй като устройствата, които се зареждат, могат да надхвърлят мощността на слънчевото зареждане. Така че за повечето телефони и обикновени таблети ще ви е необходим изход от 5 волта, за цифрови фотоапарати и джаджи за игри - 9, а за лаптопи и хладилници за автомобили - 12-24.

Но все пак основната характеристика на зарядното е мощността на соларния панел. Времето за зареждане на батерията зависи пряко от този индикатор. И тук всичко зависи от характеристиките на светлосъбиращите панели.

Например елементи с мощност 5 W (стандартна бюджетна опция) ще имат ток от 900 mA часа, а 10 W ще имат ток от 1500 mA. Тоест, за да заредите телефон от 5 W слънчево зарядно, ще отнеме 2-3 часа, но 10 W панел ще го направи за час и половина.

За мощни устройства като игрални таблети и лаптопи е по-добре да купувате сгъваеми модели с няколко панела, които бързо генерират такса

Освен това устройства с панели, чиято мощност не надвишава 2 W, се използват само за натрупване на заряд на вградената батерия. А за директно зареждане на устройства от слънчева светлина са ви необходими панели с мощност от 3 W или повече.

Други важни параметри:

1. Наличност на батерията – ако устройството няма устройство за съхранение, то може да работи само на осветено място. Устройствата с батерии могат да доставят заряд по всяко време на денонощието, като могат да се зареждат и от други източници - USB порт на лаптоп или контакт, свързан към 220V.
2. Вид фотоклетки – смята се, че монокристалите поглъщат по-ефективно слънчевата светлина (ефективността им е 13-18%). За поликристалите тази цифра е по-ниска - около 10-12%. Можете дори да ги различите с невъоръжено око - поликристалните панели имат тъмносин оттенък, докато техните конкуренти са черни.
3. Интерфейс – универсалните соларни зарядни са снабдени с информационен USB, където можете да изберете желаната опция в зависимост от вида на разреденото устройство. Някои устройства също са оборудвани с индикатор за интензитета на слънчевата светлина, който ще помогне да се определи оптималното място за бързо зареждане.
4. защита – априори всички устройства имат система за сигурност, която им позволява да се използват на открито. Но за любителите на екстремни приключения си струва да потърсите устройство с подобрена защита от дъжд, прах, мръсотия, удари и други непреодолима сила.

Допълнителните функции най-често се представят от функцията „фенер“ или „лампа“. Това може да е от значение не само за любителите на отдих на открито, но и за шофьорите - когато сменяте гума или правите ремонт на пътя през нощта, ярката светлина ще се превърне в незаменим помощник.

Сред другите бонуси, производителите могат да предложат USB хъб или Wi-Fi точка. Но, разбира се, всякакви добавки значително увеличават крайната цена на продукта. Дали наистина са нужни, решавате вие.

Нашите водещи модели по отношение на интензивността на пазаруването са:

Общи препоръки за използване на зарядното устройство

Устройствата с вградена батерия трябва да бъдат напълно заредени преди първа употреба, не на слънце, а от електрическата мрежа. След това свържете всяко устройство към зарядното устройство, така че да получава енергия и да разрежда устройството.

След това панелът може да бъде изложен на лъчите и да компенсира загубения заряд. За моделите, работещи директно от слънцето, това правило не работи - те могат незабавно да бъдат инсталирани в осветени зони и свързани с устройства.

Повечето слънчеви зарядни устройства са предназначени за работа при температури от – 20 до + 45 градуса, но има и специални модели, които работят в екстремни климатични условия, само че се правят по поръчка

За да увеличите максимално ефективността на слънчевото зареждане, препоръчваме следното:

1. Поставете устройството така, че лъчите да падат върху панела под прав ъгъл. Дори ако слънцето не е в зенита си, можете да зададете правилната позиция на зарядното устройство, като го повдигнете под ъгъл от 40 градуса с помощта на някакъв вид опора. По този начин можете да съберете 20-30% повече заряд, отколкото ако поставите панела хоризонтално на осветено място.
2. Използвайте устройството заедно с устройство за съхранение не само на спирки за почивка, но и докато пътувате с кола или на поход.Такъв тандем ще може да събира енергия за 2-3 зареждания на телефона дори при облачно време без пряка слънчева светлина.
3. Имайте предвид, че в повечето сгъваеми устройства панелите са свързани последователно, така че е важно всички елементи да са равномерно осветени. Например, дори ако сянката покрива само половината от първия от четирите панела, мощността на батерията ще падне наполовина.
4. За да могат батериите с голям капацитет да достигнат посочените параметри, се препоръчва да ги „овърклокнете“ - напълно да ги разредите, след което да ги заредите до 100%. И така 3-4 пъти.
5. При дълга пауза в експлоатация (месец или повече) съхранявайте зарядното устройство при стайна температура. Ако това е устройство с вградена батерия, то първо трябва да се зареди на 50-70%.

И последният съвет - дори ако зареждането се е влошило или напълно се е развалило, не го разглобявайте сами, за да не повредите елементите на системата и самия корпус. Разглобеното устройство автоматично ще анулира гаранцията, така че е по-добре да се свържете с оторизиран сервизен център или доставчик.

Как да направите зарядно устройство със собствените си ръце?

Въпреки че съвременните зарядни устройства са престанали да бъдат премиум устройства и са доста достъпни за средния потребител, ако искате да спестите пари, винаги има възможност да направите такова устройство сами.

Пример за домашно устройство в твърд калъф от метална кутия, оборудвано с USB конектор и преобразувател на енергия за зареждане на устройства с ниска мощност

 За да направите просто слънчево зарядно устройство, трябва да закупите няколко основни елемента:

• поли- или монокристален панел;
• държач за батерия;
• блокиращ диод на Шотки;
• гнездо за съединител;
• контролер за зареждане (обаче, ако зареждането произвежда 0,5-5V, можете да използвате по-евтин усилващ преобразувател за 5V вместо контролера).

Що се отнася до самия панел, тук трябва да направите малко изчисление на броя на елементите въз основа на мощността на устройството, което планирате да зареждате.

Например, ако токът на зареждане на батерията е около 10% от нейния капацитет, тогава зареждането при 20 000 mA изисква ток от 2A и ще отнеме около 14 часа, за да захрани устройството. Ако удвоите тока до 4A, времето за зареждане ще бъде намалено до 7 часа.

Смяната на контролера с преобразувател ще ви позволи да сглобите зарядно устройство дори с помощта на батерия с ниска мощност от слънчева лампа за морава - все пак ще получите необходимия изход от 5 V (въпреки че ще отнеме много време за зареждане)

В зависимост от текущите параметри за бъдещо зареждане (2 или 4А) се избират и кристални елементи. Обикновено 1 част произвежда около 0.5V, тоест за да получите поне 5V ще ви трябват 10-12 елемента.

След това те трябва да бъдат запоени заедно последователно. Ако използвате панел с фенерче, тогава дори стандартен 70 * 70 см може да изведе от 2,5 до 4,5 V, така че е по-добре да проверите с волтметър.

Последният етап е да затворите домашното зарядно устройство във всяка подходяща рамка (дори буркан за бонбони ще свърши работа) и да го оборудвате с USB конектор. След това трябва да запоите блокиращ диод към конектора, както и проводници от соларния панел към преобразувателя и държача съгласно схемата по-долу.

Необходим е диод на Шотки, така че когато устройството е включено, батериите да не се разреждат през слънчевия панел. Можете да го закупите, както и други компоненти, на радио пазари или в Интернет

Остава само да проверите работата на устройството на слънце с всяко разредено устройство.Ако всичко е наред, можете да използвате подходящите адаптери и да зареждате различни устройства.

Снимкови инструкции за домашни майстори

Можете лесно да сглобите компактно зарядно устройство с USB порт, за да захранвате телефона си със собствените си ръце. Всички компоненти се предлагат за свободна продажба, в краен случай те могат да бъдат поръчани. Домашният продукт ще струва десетки пъти по-малко от фабричния продукт, особено ако е широко рекламиран.

Когато купувате компоненти за сглобяване на устройството, трябва да вземете предвид, че слънчевата батерия трябва да бъде закупена с напрежение от 5V или повече. Вече говорихме за напрежението на батерията, то е 3,7 V. Не споменахме обаче важна тънкост - „защитата на печатни платки“ трябва да бъде посочена в етикета на батерията или в техническите документи. Това означава, че е защитен от дълбоко разреждане и презареждане.

Ще ви трябват и два 2,5 мм конектора: единият с резе на панела, вторият с проводник. Ще ви е необходима и USB усилваща верига за подаване на постоянен ток.

Запасихте ли се с всичко необходимо? Да започнем сглобяването:

Освен това трябва да запоите диода. От едната страна е свързан с проводник към батерията, от другата - към средния щифт на конектора. Препоръчително е да направите запоени връзки възможно най-близо до диода; всички възли трябва да бъдат защитени с термосвиваеми тръби или поне капки лепило.

Той ще Ви запознае с правилата за избор на соларни панели за обзавеждане на частен дом или вила. следващата статияпосветен на този интересен въпрос.

Изводи и полезно видео по темата

За да получите визуална представа за слънчевите зарядни устройства и принципите на тяхната работа, предлагаме да гледате нашата селекция от видеоклипове:

Практически съвети и съвети как да изберете зарядно за различни устройства. Можете да погледнете вътре и да изучите диаграмата на моноблока заедно с автора на това видео:

Как да сглобите зарядно устройство, захранвано от слънчеви лъчи, със собствените си ръце:

Благодарение на технологичния прогрес и светлите умове на изобретателите, които направиха слънчевата енергия достъпна за обикновените потребители. Благодарение на такива зарядни устройства не е нужно да се притеснявате, че ще останете без комуникация с цивилизацията в точното време, докато сте на почивка.

Е, ако имате някакви затруднения при избора на устройство, винаги можете да потърсите съвет от професионалисти, които имат познания в електротехниката.

Разкажете ни как сте използвали слънчево зареждане по време на къмпинг, на пикник или на път. Моля, напишете коментари в блока по-долу. Задавайте въпроси, споделяйте вашите впечатления и полезна информация по темата, публикувайте снимки.